六氧化二氯

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六氧化二氯
IUPAC名
六氧化二氯
别名 氧化氯(VI);三氧化氯;高氯酸氯酰
识别
CAS号 12442-63-6
性质
化学式 Cl2O6
摩尔质量 166.901 g·mol⁻¹
外观 红色液体
密度 1.65 g/cm3
熔点 3.5 °C
沸点 200 °C
溶解性 与水反应
危险性
主要危害 氧化剂
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

六氧化二氯是一种无机化合物化学式Cl2O6。这种氯氧化物氯酸高氯酸的混合酸酐

制法[编辑]

它可以由二氧化氯与过量的臭氧反应制得:

\rm \ 2ClO_2 + 2O_3 \rightarrow 2ClO_3 + 2O_2 \rightarrow Cl_2O_6 + 2O_2

也可用氯气与臭氧在光照下直接反应,或者光解二氧化氯以及热分解高氯酸氯制得。

纯净的六氧化二氯由高氯酸氙分解获得[1]

\rm \ Xe(ClO_4)_2 \xrightarrow{293K} Xe + Cl_2O_6 + O_2

结构[编辑]

它在常温下是深红色发烟液体,固态时为离子化合物高氯酸氯酰[ClO2]+[ClO4])。最早报道它以单体ClO3存在于气相中,[2]但后来证实,即使进行加热蒸发依然以含有氧桥键的双聚体存在,直到更高温度时分解成高氯酸氯(Cl2O4)和氧气。[3]

性质[编辑]

Cl2O6具有反磁性,它是一种很强的氧化剂。尽管它在室温下稳定存在,但它能与有机化合物剧烈反应甚至爆炸。[4] 它还能氧化不活泼的金属,生成四高氯酸根合金(III)酸氯酰([ClO2]+[Au(ClO4)4])。[5]许多使用Cl2O6的反应证明了它是离子晶体([ClO2]+[ClO4]),下面列举一些:[6]

\rm \ NO_2F + Cl_2O_6 \rightarrow NO_2ClO_4 + ClO_2F
\rm \ NO + Cl_2O_6 \rightarrow NOClO_4 + ClO_2
\rm \ 2V_2O_5 + 12Cl_2O_6 \rightarrow VO(ClO_4)_3 + 12ClO_2 + 3O_2
\rm \ SnCl_4 + 6Cl_2O_6 \rightarrow [ClO_2]_2[Sn(ClO_4)_6] + 4ClO_2 + 2Cl_2

然而,它也能作为ClO3自由基的供体参与反应:

\rm \ 2AsF_5 + Cl_2O_6 \rightarrow 2ClO_3AsF_5

低温下,六氧化二氯溶于浓硫酸或无水磷酸凝聚态。用不同频率的电磁波照射可使其发生不同的歧化反应。常温下,它与氟气反应生成氯酰氟七氧化二氯、氧气和少量氯气,与无水氟化氢反应生成氯酰氟和高氯酸。它也可以用于制备无水高氯酸盐[1]

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 张青莲. 《无机化学丛书》第六卷:卤素、铜分族、锌分族. 北京: 科学出版社. : P269–270. ISBN 7-03-002238-6. 
  2. ^ C. F. Goodeve, F. A. Todd. Chlorine Hexoxide and Chlorine Trioxide. Nature. 1933, 132 (3335): 514–515. doi:10.1038/132514b0. 
  3. ^ Lopez, Maria; Juan E. Sicre. Physicochemical properties of chlorine oxides. 1. Composition, ultraviolet spectrum, and kinetics of the thermolysis of gaseous dichlorine hexoxide. J. Phys. Chem. 1990, 94 (9): 3860–3863. doi:10.1021/j100372a094. 
  4. ^ Mary Eagleson. Concise encyclopedia chemistry. Walter de Gruyter. 1994215: . ISBN 3110114518. 
  5. ^ Cunin, Frédérique; Catherine Deudon, Frédéric Favier, Bernard Mula, Jean Louis Pascal. First anhydrous gold perchlorato complex: ClO2Au(ClO4)4. Synthesis and molecular and crystal structure analysis. Inorganic Chemistry. 2002, 41 (16): 4173–4178. doi:10.1021/ic020161z. PMID 12160405. 
  6. ^ Harry Julius Emeléus, Alan George Sharpe. Advances in Inorganic Chemistry and Radiochemistry. Academic Press. 196365: . ISBN 0120236052.